摘 要：介紹九龍連拱隧道左洞進口段施工采取的開挖、鋼拱架支護加固、二次襯砌等措施

關(guān)鍵詞：連拱隧道；施工；措施

1 工程簡況

九龍隧道位于贛（州）——定（南）高速公路信豐縣境內(nèi)，穿越九龍林場的一座高山，里程樁號為K75+742～K76+070，全長328m，雙孔連拱式隧道，翼墻式洞口，洞內(nèi)縱坡為+1.0%-1.4%的人字坡，最大埋深76m。隧道進出口端有近120m施工隧道穿行在全、強風(fēng)化巖層內(nèi)，風(fēng)化裂隙發(fā)育（破碎），巖質(zhì)軟化，巖石結(jié)構(gòu)松散的強風(fēng)化層，增加了本隧道的施工、支護難度。

截止2003年6月1日，左洞進口端開挖還剩138m（K75+750～K75+888），為兌現(xiàn)對業(yè)主工期的莊嚴(yán)承諾，通過對中導(dǎo)坑及右洞開挖后的實際地質(zhì)情況監(jiān)控測量資料的分析研究，決定取消左洞側(cè)壁導(dǎo)坑。

2 取消左洞側(cè)壁導(dǎo)坑的可行性探析

為掌握圍巖在開挖過程中的動態(tài)和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對右洞凈空收斂、拱頂下沉現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行了分析和判斷（圖1、表1）。拱頂下沉的最大值為3～5cm，凈空收斂、拱頂下沉在第1～5日速度較大，6～15日逐漸變小，16～30日基本趨于穩(wěn)定。中導(dǎo)洞及右洞開挖揭示的地質(zhì)情況表明，K75+750～K75+800段屬Ⅰ類圍巖，K75+800～K75+870段屬Ⅱ類圍巖，與設(shè)計相符。

圖1 右洞監(jiān)控量測斷面布置圖

3 左洞施工

中導(dǎo)坑開挖支護中隔墻襯砌全部完成，左洞進口段2m套拱及16m大管棚施工完成并達到一定強度后，進行左洞施工，其施工順序為：上弧洞超前支護（超前小導(dǎo)管+注漿）

表1 九龍隧道右洞監(jiān)控量測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

里程樁號收斂值(mm)拱頂沉降(mm)

1～5天平均速度6～15天平均速度16～30天平均速度1～5天平均速度6～15天平均速度16～30天平均速度最大值

K75+7503.531.310.233.321.130.1330.8

K75+7603.861.410.263.681.350.1536.2

K75+7703.511.210.203.361.120.1231.8

K75+7803.951.450.273.671.310.1736.0

K75+7904.131.610.304.021.390.2142.3

K75+8003.631.260.213.411.100.1632.9

K75+8103.951.350.243.681.260.2035.8

K75+8203.931.230.223.591.120.1732.2

K75+8303.911.390.253.681.260.2136.5

注:開挖后1～5天每天測兩次，6～15天每天測一次，16～30天每3天測一次

→上弧洞開挖和初期支護→中部右側(cè)開挖（開挖到中隔墻基礎(chǔ)標(biāo)高）→中部左側(cè)開挖與支護→左側(cè)落底開挖與支護→右側(cè)落底開挖→仰拱襯砌→二次襯砌（圖2）。右洞二襯完成50m以上，且混凝土強度達到設(shè)計強度85%以上時開挖左洞，同一洞內(nèi)上弧洞開挖與落底拉開15～20m，落底后及時施作仰拱及填料，形成閉合承載環(huán)，防止側(cè)墻因受力過大產(chǎn)生滑移變形，發(fā)生掉拱、塌方。

圖2 左右洞施工方案對照圖

3.1 洞口套拱和大管棚施工

隧洞進口強風(fēng)化以上松軟巖層較厚，防止山體偏壓，先施工厚60cm長2m的套拱，預(yù)埋φ127*4mm導(dǎo)向管，并用全站儀對導(dǎo)向管進行準(zhǔn)確定位，然后施工大管棚。

（1）用潛孔鉆鉆孔并頂進鋼管，傾(仰)角為1°，隨時用測斜儀進行跟蹤測量。

（2）采用熱軋無縫鋼管φ108mm*6mm，節(jié)長4m、6m，環(huán)向間距50cm，同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管的接頭至少錯開1m，有孔鋼管與無孔鋼管相間布置。

（3）先打有孔鋼花管，并注漿，按固接管棚周圍有限范圍內(nèi)土體設(shè)計，漿液擴散半徑應(yīng)大于0.5m，水泥漿水灰比1∶1（水泥漿與水玻璃體積比1∶0.5），水玻璃濃度35波美度，水玻璃模數(shù)2.4，注漿初壓為0.5～1.0MPa，終壓2MPa，持續(xù)15～20mim時結(jié)束注漿，及時清除管內(nèi)漿液，用C30水泥砂漿緊密充填，增強管棚的剛度和強度。

（4）無孔鋼管作為檢查管，當(dāng)發(fā)現(xiàn)注漿質(zhì)量未達到設(shè)計要求時，可將無孔管改為有孔管進行補注漿。

3.2 上弧洞超前支護

采用注漿小導(dǎo)管φ4.2×3.5mm的熱軋無縫鋼管，鋼管前端呈錐狀，尾部焊上φ6加勁箍，管壁四周鉆8mm壓漿孔，尾部1m不設(shè)壓漿孔，鋼管與襯砌中線以14°仰角打入拱部圍巖，環(huán)向間距40cm，保持1m以上的搭接。

3.3 洞身開挖與支護加固措施

（1）采用人工、機械、鉆爆相結(jié)合的開挖方式，遵循“短進尺、少爆破、弱爆破，快支護”的原則。拱部采用光面爆破，邊墻采用預(yù)爆破，盡量減少減弱施工過程對圍巖的擾動。

（2）一旦開挖后不出碴，先初噴5cm厚混凝土封閉圍巖，防止風(fēng)化。

（3）施工定位錨桿，安裝I16工字鋼拱架，I類圍巖拱架間距0.5m，φ22錨桿長4m，梅花型布置，間排距0.6m*0.6m；II類圍巖，拱架間距0.8m，φ22錨桿長3.5m，梅花型布置，間排距0.8m*0.8m。鋼拱架縱向用φ22鋼筋焊接固定，環(huán)向間距1m。最后噴射20cm厚C25混凝土。

（4）將原設(shè)計的4根拱架鎖腳砂漿錨桿（長3m，φ22鋼筋）改為4根φ42mm×6mm長4m的鎖腳注漿小導(dǎo)管，在鋼拱架兩側(cè)錯位（間距0.5m)布置，卡住鋼拱架并焊牢，注漿壓力為0.5～1.5MPa.

（5）開展QC小組活動，確保初期支護質(zhì)量萬無一失。

3.4 二次襯砌質(zhì)量控制措施

（1）當(dāng)水平收斂位移速度為0.1～0.2mm/天、拱頂位移速度為0.1mm/天以下時一般可認(rèn)為圍巖已基本穩(wěn)定，此時可施作二次初砌。防止襯砌后因收斂、拱頂下沉過大將混凝土擠裂。

（2）洞口淺埋段盡快施作二次襯砌，以保證初期支護安全，發(fā)揮二次襯砌的承載能力。

（3）初期支護與二次襯砌之間鋪設(shè)防水板前應(yīng)截去出露的錨桿端頭，修整噴射砼表面過大的凹凸不平之處，以防刺破防水板，防水板要松。

（4）在初期支護與二次模筑砼之間的拱頂部，設(shè)置縱向的φ5cm的有孔PVC管，孔眼沿圓周向按120°均設(shè)3孔，縱向壓漿間距3m，注漿填塞模筑砼因泌水、收縮產(chǎn)生的月牙形空隙。

4 結(jié)束語

通過對中導(dǎo)坑及右洞側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工實踐分析、研究后，取消左洞側(cè)壁導(dǎo)坑（170m），對施工隊伍來說是一次大的挑戰(zhàn)，施工中做到了掘進無塌方，縮短工期15天，節(jié)約了成本，摸索出了一套成功的施工方法，為今后類似結(jié)構(gòu)型式、類似地質(zhì)情況的隧道施工積累了經(jīng)驗。